DE1974383U - Fluessigkeitsdichte auskleidung fuer einen lagerbehaelter aus stahl, stahlbeton u. dgl. - Google Patents

Description

DR. ING. HANS LICHTI · PATENTANWALT

KARLSRUHE-DURLACH · GRÖTZINGER STRASSE 61

TELEFON 41124

12. September I967 I567/67

Tankbau GmbH., Hamburg 39, Moorfurthweg 9.

Flüssigkeitsdichte Auskleidung für einen Lagerbehälter aus Stahl, Stahlbeton u. dergl.

Die Neuerung bezieht sich auf eine flüssigkeitsdichte Auskleidung für einen Lagerbehälter aus Stahl, Stahlbeton u. dergl. für das Grundwasser schädigende Flüssig?» keiten wie Mineralölerzeugnisse, zur Verhütung bzw. Signalisierung des Austretens der Flüssigkeit.

Zur Verhütung des Eindringens von Grundwasser schädigenden Flüssigkeiten, vor allem Mineralölprodukten aller Art, aus undicht gewordenen Lagerbehältern in das Grund«» wasser sind zahlreiche verschiedenartige Maßnahmen vorge«

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schlagen und zum Teil zur baupolizeilichen Vorschrift er** hoben worden. Die Art der zu treffenden Maßnahmen richtet sich weitgehend nach dem Material, der Größe und der bau» liehen Gestaltung der zu errichtenden Lagerbehälter. Für den Grundwasserhaushalt sind Mineralölprodukte, insbe« sondere schwerflüchtige Öle besonders gefährlich, da schon sehr geringe Mengen Mineralöl die Verseuchung großer Grund» wasserfelder verursachen können. Daher unterliegen Behälter zum Lagern von Mineralölen zumeist strengen örtlichen Bau** Vorschriften und weiteren Richtlinien, die einerseits be«a zwecken den Behälter so auszubilden, daß Undichtigkeiten durch mechanische Einwirkung oder Korrosion aller Voraus» sieht nach nicht auftreten können, andererseits durch ziel» gerichtete Maßnahmen anstreben, dennoch auftretende Leck» schaden zu signalisieren, bevor die austretende Flüssig» keit in das Grundwasser eindringen kann* Zu der ersten Gruppe von Maßnahmen zählen beispielsweise die bekannten Schutzgruben bzw. Schutzwannen, die flüssigkeitsdicht aus« geführt und so bemessen sein sollen, daß sie den gesamten Füllinhalt des einzulagernden Tanks aufzunehmen vermögen. Naturgemäß ist die Verwendung derartiger Schutzgruben bzw. «wannen auf die Einlagerung von Tanks geringeren Füllvo» lumens beschränkt. Daneben haben sich die sogenannten Doppelmanteltanks aus Stahl ein verhältnismäßig breites An« wendungsgebiet erobert. Diese Doppelmaateltanks mit zwei

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zueinander annähernd konzentrischen Mänteln sind ebenfalls auf verhältnismäßig geringe Füllvolumlna beschränkt. Sie leiten bereits zur z-wsLten Gruppe über, da bei ihnen im allgemeinen Einrichtungen vorgesehen sind, die etwa in den Zwischenraum zwischen den beiden Mänteln eindringen» de Leckflüssigkeit signalisieren sollen. Die bei den Doppelmaflbeltanks verwirklichten Prinzipien: zweischalige Ausbildung der Tankwände; Einrichtungen zur Signalisierung von Schäden an einer der beiden Schalen *■» werden auch bei Lagerbehältern größerer Abmessungen, deren Wände aus an*» deren Materialien als Stahl bestehen, z.B. solchen aus Stahlbeton, angewendet.

Die bekannten Einrichtungen zur Signalisierung von Schäden an zweischaligen Behältern beruhen auf zwei ver·=* schiedenen Prinzipien. Entweder ist der Zwischenraum zwischen den beiden Schalen mit einer unter höherem hy« drostatischem Druck stehenden Kontrollflüssigkeit, oder «s* falls der Zwischenraum gasdicht gekapselt werden kann *» mit einem unter Druck stehenden Kontrollgas gefüllt und steht mit einem an geeigneter Stelle angebrachten Druckfühler bzw. Niveaufühler in Verbindung} ein Abfall des hydro*» statischen Drucks bzw. des Gasdrucks zeigt an, daß minde** stens eine der beiden Schalen durchlässig und der Flüssig*, keitsbehälter somit reparaturbedürftig geworden ist. Bei

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den nach dem zweiten Prinzip arbeitenden Einrichtungen ist in den leeren Zwischenraum zwischen den beiden Schalen bis zu dessen tiefster Stelle ein Sondenrohr eingeführt, mittels dessen in den Zwischenraum eintretende Leckflüssigkeit, sei es durch Probenahme von Hand oder durch eine selbsttätig arbeitende Warnsonde, festgestellt werden kann. Letztere Art von Einrichtungen bietet den Vorteil, daß sie nach dem Befund der festgestellten Leckflüssigkeit » Lagergut oder Grundwasser ·* unmittelbar anzeigt, welche der beiden Schalen undicht geworden ist.

Bei großen Lagerbehältern aus Stahl oder Stahlbeton

ist eine zweischalige Ausbildung im Sinne des bekannten

echten
Doppelmanteltanks mit einer/zweiten Schale kaum zu rali« sieren. Bei derartigen Lagerbehältern wird daher die zweite Schale durch eine in den Behälter eingebrachte Kunststoff« haut, die der Behälterinnenwand allseits anliegt, gebildet. Eine etwaige Signalisierung von Undichtigkeiten ist je» doch nur dann möglich, wenn zwischen Außenschale und Kunst» stoffhaut eine Kontrollflüssigkeit bzw. ein Kontrollgas eingebracht ist, welche Maßnahme voraussetzt, daß die Außen« schale unbedingt flüssigkeits- bzw. gasdicht ausgebildet werden kann. Da dies bei Lagerbehältern aus Beton beträcht«. liehe Schwierigkeiten bereiten kann, wird nach einem aus der deutschen Auslegeschrift Nr. 1 I65 946 bekannten Vor«

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schlag die Kunststoffhaut zweischichtig ausgeführt und der Innenraum zwischen den beiden Schichten, die über ihre gesamten Flächen durch in geringem Abstand vonein*» ander gesetzte Schweißpunkte miteinander punktverschweißt sind, wird mit Druckgas von höherem Druck als dem höchsten hydrostatischen Innendruck des Behälters gefüllt, dessen etwaiger Abfall durch einen Druckfühler angezeigt werden kann.

Die Ausbildung nach dem bekannten Vorschlag gestattet somit lediglich die Feststellung, daß eine der beiden Schich* ten der Kunststoffhaut undicht geworden ist, nicht aber un«« mittelbar die Feststellung, um welche der beiden Schichten es sich handelt. Der nach dem geschilderten Stand der Technik naheliegende Gedanke, anstelle des Druckgases eine Kontrollflüssigkeit zwischen die beiden Schichten einzu« brigen, würde diesen Mangel nicht beheben.

Der Neuerung ist von diesem Stand der Technik aus» gehend die Aufgabe gestellt, eine flüssigkeitsdichte Aus«, kleidung für einen Lagerbehälter großen Fassungsvermögen aus Stahl, Stahlbeton und dergl. für Grundwasser scha» digende Flüssigkeiten wie Mineralölerzeugnisse, zu schaffen, die nicht nur zur Verhütung des Austretens der Lagerflüs» sigkeit und zur Signalisierung des Auftretens undicht ge»

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wordener Stellen allgemein dient, sondern die darüber hin« aus gestattet, unmittelbar festzustellen, ob die Undich« tigkeit an der inneren oder äußeren Schale aufgetreten ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung gelöst durch eine den Boden und die Innenwände des Behälters bis zu deren oberen Rand bedenkende, in sich geschlossene, aus zwei getrennten Schichten bestehende, an sich bekannte Kunst» st off haut aus mechanisch und chemisch beständigem Kunst** harz und eine zwischen die beiden Schichten eingebettete flüssigkeitsdurchlässige Zwischensicht zur Ableitung von in den Raum zwischen den beiden Kunstharzschichten eint» dringender Leckflüssigkeit zum Behälterboden und zu einem auf diesem ruhenden, zu der durchlässigen Zwischenschicht offenen, zum Behälterinhalt flüssigkeitsdicht geschlossenen Sondenrohr.

Bei einem Lagerbehälter mit derart ausgebildeter Aus** kleidung ergibt sich die Möglichkeit, den Zustand des an sich leeren Sondenrohres zu überwachen und etwa einge« drungene Leckflüssigkeit durch Probenahme auf ihre Be*· schaffenheit hin zu prüfen. Falls diese Prüfung ergibt, daß es a ch um die gelagerte Flüssigkeit handelt, ist da«=* mit der sichere Nachweis erbracht, daß die Innenschioht der Behälterauskleidung undicht geworden ist j ergibt die Feststellung jedoch Wasser als Leckflüssigkeit * Grund**

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wasser oder Niederschlagswasser *. so ist mit gleicher Sicherheit der Nachweis erbracht, daß die Außenschicht undicht geworden ist.

In bevorzugter Ausführungsform des Gegenstandes der Neuerung besteht die Zwischenschicht in dem den Umfassungs«» wänden anliegenden Teil der Innenauskleidung aus einer reliefartig geprägten Folie aus mechanisch Widerstands« fähigem korrosionsbeständigem Material, wie Leichtmetall, Kupfer oder Kunststoff, deren Prägung so beschaffen ist, daß die Folie zahlreiche abwärts gerichtete, nicht unter« brochene, in Richtung zum Boden ableitende Oberflächen« kanäle aufweist} die Zwischenschicht in dem dem Boden an« liegenden Teil der Auskleidung kann aus der gleichen Präge» folie, jedoch auch aus einer porösen Masse, z.B. Porenbe«* ton oder nur einer Sandschüttung bestehen, die den Fuß des bis zum Behälterboden herabreichenden mit Durchlaß« öffnungen versehenen Sondenrohres allseitig umgibt. Die als Zwischenschicht zwischen die Innenschicht und die Außenschicht der Auskleidung eingebettete Prägefolie bee sitzt ausreichende Widerstandsfähigkeit, um dem hydro« statischen Druck der gelagerten Flüssigkeit zu wider» stehen und die durch ihre Oberflächenstruktur gebildeten, der Ableitung der Flüssigkeit dienenden nicht unterbrochenen Kanäle offenzuhalten, so daß diese sich in der durchlässigen Zwischenschicht, z.B. dem Porenbeton, über dem Boden des hälters sammeln und in das Sondenrohr eintreten kann,

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Naturgemäß muß das die Innenschicht durchdringende Sondenrohr, das auf der den Behälterboden bedeckenden Außenschicht der Auskleidung ruht, und dessen mit Durch» laßöffnungen versehener Fuß in die durchlässige Zwischen« schicht eingebettet ist, an der Durchdringungstelle der Innenschicht mit dieser absolut flüssigkeitsdicht ver» bunden sein. Um hier etwa auftretende Fehlermöglichkeiten zu vermeiden!ist es zweckmäßig, die Innenschicht entlang der Außenfläche des Sondenrohres bis zur Höhe der Behälter«» außenwände als das Sondenrohr umgebenden Mantel hochzu«· führen.

Für die Auswahl der Prägefolie stehen mehrere handeis« übliche Reliefgestaltungen zur Verfugung. Die Prägefolie kann beispielsweise eine Kugelschlägfolie oder eine Well» folie sein} im ersteren Fall ist die Art des Einbaues gleich» gültig, während hingegen bei Verwendung einer Wellfolie auf richtigen Einbau zu achten ist, derart, daß die Kanäle ab«» wärts verlaufen.

Die Innenschicht und die Außenschicht der Ausklei™ dung müssen aus unbedingt flüssigkeitsdichtem, mechanisch und chemisch beständigem Material bestehen. Hierfür haben sich beispielsweise Polyesterharzschichten, die gegebenen« falls jeweils in mehrschichtigem Aufbau ausgeführt sein können, bewährt»

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In weiterer Ausgestaltung des Gegenstandes der Neuerung kann in das kommunizierende System des Sonden» rohres mit der Zwischenschicht der Auskleidung in an sich bekannter Weise eine Kontrollflüssigkeit bis zu ange» messener Höhe eingefüllt sein, deren Schwinden ein Signal auslöst. Auf diese Weise gelingt es, Undichtigkeiten der Außenschicht auch dann zur Anzeige zu brigen, wenn der Behälter nicht im Grundwasser ruht.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Lagerbehälter mit neuerungsgemäß ausgebildeter Ausklei«» dung dargestellt, aus dessen Beschreibung weitere Einzel» hexten, Merkmale und Vorzüge des Gegenstandes der Neuerung zu ersehen sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen stehenden zylindrischen Lagerbehälter aus Stahlbeton im radialen Vertikalschnitt, eine Hälfte weggebrochen;

Fig. 2 den in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt in größerem Maßstab.

Der stehende zylindrische Lagerbehälter aus Stahl«, beton weist den üblichen Aufbau aus Boden 1 und zyliiw* drischem Mantel 2, Decke 3 und Revisxonsschacht 4 auf

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und ist mit bekannten zusätzlichen Einrichtungen wie Sondenrohr 5i Füllstandskontrolleinrichtung 6 etc. aus» gerüstet. Er ist ferner mit einer Auskleidung aus ins» gesamt drei Schichten 7>8 und $a bzw. 9b versehen, von denen die mit der zu lagernden Flüssigkeit in ummittel« barer Berührung stehende Innenschicht 7 alle inneren Wandteile des Behälters einschließlich des Sbndenrohres als geschlossene flüssigkeitsdichte Haut von der Flüs*=> sigkeit abgrenzt, während die äußere den Betonwändan un« mittelbar anliegende Außenschicht 8 diese ebenfalls mit einer geschlossenen flüssigkeitsdichten Haut überzieht.

Zwischen diesen beiden Schichten ist eine flüssig» keitsdurchlässige Zwischenschicht vorgesehen, die etwa die innere Schicht 7 durchdringende Leckflüssigkeit in Richtung zum Behälterboden 1 über der diesen bedeutenden Außenschicht zum Sondenrohr 5 ableitet. Diese Zwischen« schicht besteht bei dem den Behältermantel 2 anliegenden Teil der Auskleidung aus einer Prägefolie $a aus mechanisch steifem korrosionsbeständigen Material wie Aluminium, Kupfer, steifem Kunststoff u. dergl. und ihre Reliefpräw gung ist «* z.B. als Kugelschlagfolie, Wellfolie etc. ·» derart ausgebildet, daß an ihren beiden Flächen nicht unter«, brochene, abwärts gerichtete Kanäle verbleiben, durch die

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Leckflüssigkeit zum Boden abfließen kann. Bei dem den Boden 1 bedeckenden Teil der Auskleidung besteht die Zwischei schicht aus einer porösen,druckfesten Masse 9b, z.B. einer Sandschüttung oder Porenbeton, wie solcher z.B. für Filterrohre verwendet und als magerer Einkornbeton her» gestellt wird, die sich über die ganze Bodenfläche er» streckt, wobei lediglich die Durchdringung des Sonden« rohres 5 ausgespart sein kann. Das Sondenrohr ruht auf der dem Boden 1 unmittelbar anliegenden Außenschicht 8 auf und sein von der Zwischenschicht aus Porenbeton 9b umgebener Fuß ist mit Durchtrittsöffnungen 10 für die Leckflüssigkeit versehen. Über seine gesamte Höhe ist das Sondenrohr 5 außen iron der Innenschicht 7 bekleidet.

Die Innenschicht 7 und die Außenschicht 8 können aus beliebigem, mechanisch und chemisch ausreichend be·* ständigem undurchlässigem Material bestehen, die ent»* weder als verschwe dft) are Folie in geeigneten Zuschnitten eingebracht und verschweißt, oder aber als Kunstharz·=* lösung bzw. Dispersion aufgetragen wird. Vorzüglich ge« eignet hierfür sind Polyesterharze, die für jede der Schichten 7,8 in mehrschichtigem Aufbau aufgetragen werden.

In dem leeren Sondenrohr 5 ist nahe dem Boden eine Warnsonde 11 untergebracht, die in das Sondenrohr ein«, dringende Leckflüssigkeit « Lagerflüssigkeit oder Wasser «

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durch ein akustisches und bzw. oder optisches Signal an· zeigt, gegebenenfalls auch Φ®? eine Relais schaltung Steuer« vorgänge auslösen kann.

Solange die Innenschicht 7 und Außenschicht 8 flüssigkeitsdicht und unverletzt sind, bleibt das Son» denrohr 5 leer. Falls die Innenschicht 7 durch irgend** welche Umstände an beliebiger Stelle durchlässig wird und Flüssigkeit aus dem Behälterinnenraum durchtreten läßt, wird diese zum Boden abgeleitet, sammelt sich in der Porenbetonschicht 9b, von wo sie durch die Durch«» trittsöffnungen 10 in das Sondenrohr eintritt und bei ausreichender Höhe die Warnsonde 11 in Tätigkeit setzt.

Bei Lagerbehältern, deren Boden sich unterhalb des Grundwasserspiegels befindet, wird in gleicher Weise auch das Eindringen von Grundwasser durch etwa vor·* handene durchlässige Stellen der Außenschicht 8 signali«* siert, wie sich ohne weiteres aus der Zeichnung in Ver*» bindung mit der vorangegangenen Beschreibung ergibt.

Bei Lagerbehältern, die nicht im Grundwasser ruhen, empfiehlt es sich, eine für das Grundwasser unschädliche Kontrollflüssigkeit, z.B. Wasser in das Sondenrohr bis zu angemessener Höhe einzufüllen und ein etwaiges Schwinden

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der Kontrollflüesigkeit einzeigende Signalsiereinrichtung vorzusehen, bei dieser Anordnung wird das Auftreten von Leckschäden an der äußeren Schicht auch dann angezeigt, wenn eine Anzeige nicht durch von außen eindringendes Wasser erfolgen kann.

Claims (6)

12. September I967 1567/67 S c h u t ζ a η s ρ r ü c h e

1. Flüssigkeitsdichte Auskleidung für einen Lager» behälter aus Stahl, Stahlbeton u. dergl. für grundwasser·* schädigende Flüssigkeiten, wie Mxneralölerzeugnisse, zur Verhütung bzw. Signalisierung des Austretens der Flüssig» keit, gekennzeichnet durch eine innenseitig den Boden (l) und die Umfassungswände (2) des Behälters bis zu deren oberen Rand bedeckende in sich geschlossene aus zwei ge» trennten Schichten (7,8) bestehende, an sich bekannte Kunststoffhaut aus mechanisch und chemisch beständigem Kunstharz und eine zwischen die beiden Schichten einge» bettete flüssigkeitsdurchlässige Zwischenschicht (9a, 9b) zur Ableitung von in den Raum zwischen den beiden Kunst«» harzschichten eindringender Leckflüssigkeit in Richtung zum Behälterboden und zu dem auf diesem ruhenden, mit der Zwischenschicht in Flüssigkextsverbindung stehenden Fuß eines zum Behälterinhalt flüssigkeitsdicht geschlossenen Sondenrohres (5)·

2. Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekenn*» zeichnet, daß die Zwischenschicht im Bereich der Um*» fassungswände (2) aus einer Prägefolie (9a) mit relief«

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artiger Prägung aus mechanisch widerstandsfähigem Material, z.B. aus Leichtmetall, Kupfer oder Kunststoff, mit nicht unterbrochenen in Richtung zum Boden ableitenden Kanälen, im Bereich des Bodens aus einer porösen Masse {$h){ z.B. Porebeton, besteht.

3. Auskleidung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innerste, mit der zu lagernden Flüssigkeit in Berührung stehende Schicht entlang dbr Wandaußenfläche des Sondenrohres (5) hochgeführt ist und daß der in der durchlässigen Zwischenschicht poröse Masse (9b) am Boden (l) ruhende Fuß des Sondenrohres mit Durch*. laßöffnungen für Leckflüssigkeit versehen ist.

4. Auskleidung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägefolie (9a) eine Kugelschlag** folie oder Wellfolie mit vertikal verlaufenden Wellenägen aus Leichtmetall ist.

5. Auskleidung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht (7) und die Außen« schicht (8 ) aus Polyesterharzen bestehen.

6. Auskleidungnach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sondenrohr (5) ein mit einer Signalisiereinrichtung verbundenes Fühlorgan zur

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Kontrolle des Standes einer in das kommunizierende System aus Sondenrohr (5) und Zwischenschicht ($a, Sh) einge» brachten Kontrollflüssigkeit vorgesehen ist.